JPH11268364A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラムの回転中の振動発生を抑え、画像形成
時の画像の乱れをなくし、高画質な画像形成を行う記録
媒体の保持手段を有する画像形成装置。 【解決手段】 主走査方向へ回転する円筒状のドラム４
０上に巻回された記録媒体１０に対して、光ビーム露光
装置３１を主走査方向と直交する副走査方向へ移動させ
つつ、記録媒体１０上に画像を形成する画像形成装置に
おいて、ドラム４０の外周に巻回された記録媒体１０の
主走査方向の両端を保持する保持手段５０は、回動可能
に構成され、保持手段５０が記録媒体１０をドラム４０
上に挟持する方向に回動したとき、記録媒体１０の両端
と接触する保持手段５０の爪部材５３が、記録媒体１０
面をドラム４０の外周面に密接するように張力を付与す
る方向に変位して、記録媒体１０を保持する画像形成装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保持手段により円
筒状のドラムの外周に記録媒体を保持し、該ドラムを回
転させるとともに、記録素子を前記ドラムの回転軸と平
行な方向に移動させることにより、記録媒体上に画像を
形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高画質に画像形成するためには、記録媒
体をドラム上に緊密に密接保持しなければならない。そ
のために、ドラム上の記録媒体には円周方向にテンショ
ンを付与している。

【０００３】その一つの方法として、ＵＳＰ．５，５１
６，０９６号明細書が開示されている。これには、保持
手段の回動軸と重心とを異ならせ、ドラムの回転に伴い
保持手段が回動することにより、記録媒体にテンション
を付与している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の明細書による方
法では、ドラムの回転に伴い保持手段が変位（回動）す
るので、回転バランスが変化してしまい、ドラムの回転
中、特に高速回転中において振動の発生原因となり、記
録素子による画像形成時の画像の乱れを発生し、高画質
な画像形成ができない。

【０００５】本発明は、ドラムの回転中に振動の発生を
抑え、画像形成時の画像の乱れをなくし、高画質な画像
形成を行うことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の画像形成装置は、主走査方向へ回転する円筒状の
ドラム上に巻回された記録媒体に対して、光ビーム露光
装置を前記主走査方向と直交する副走査方向へ移動させ
つつ、前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に
おいて、前記ドラムの外周に巻回された記録媒体の主走
査方向の両端を保持する保持手段は、回動可能に構成さ
れ、前記保持手段が記録媒体を前記ドラム上に挟持する
方向に回動したとき、前記記録媒体の両端と接触する前
記保持手段の爪部材が、前記記録媒体面を前記ドラムの
外周面に密接するように張力を付与する方向に変位し
て、前記記録媒体を保持することを特徴とするものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１は、医用分野における人体
等を撮影した画像をシート状画像形成材料（シートフィ
ルム）上に直接或いは間接的に露光して画像形成を行う
画像形成装置の断面構成図である。図２は該画像形成装
置の斜視図、図３（ａ）は該画像形成装置の平面図、図
３（ｂ）は該画像形成装置の側断面図である。

【０００８】レーザーヒート方式のシート状画像形成材
料（以下、記録媒体と称す）１０は、装填装置２０の装
填台であるカセット２１に、複数枚積層された状態で載
置され、収納されている。カセット２１に載置されてい
る記録媒体１０は、送出手段である吸盤２２によって、
１枚ずつ分離され、送り出される。送り出された記録媒
体１０は、搬送ローラ２３によって、シート保持回転手
段であるドラム４０へと搬送される。ドラム４０上で
は、シート先端部及び後端部を保持する保持手段５０に
よって、記録媒体１０の先端部が保持される。そして、
ドラム４０の回転（図１において時計方向）及びドラム
４０に摺接して従動回転する密着ローラ６１によって、
記録媒体１０は、ドラム４０の周面上に密着、保持され
る。密着ローラ６１はドラム４０に対して圧着、離間機
構を有している。

【０００９】ドラム４０の周面上に保持されて回転する
レーザーヒート方式の記録媒体１０に対して、露光光学
系３０のレーザー装置（光ビーム露光装置）３１の記録
素子（マルチチャンネル型のレーザーヘッド）３１Ａか
ら出射した光ビームＬ（ビーム出力１００ｍＷ／５μｍ
径）を照射して主走査し、ドラム４０の回転軸方向（副
走査方向）に副走査することにより、記録媒体１０の色
材層とベース層との間で材料のアブレーションを発生さ
せ、画像を形成する。

【００１０】記録媒体１０上への照射走査が終了する
と、ドラム４０は逆回転（図１において反時計方向）
し、図示しない分離爪などの分離手段によって、ドラム
４０から記録媒体１０を分離して、搬送ローラ等の搬送
手段６２によって搬送する。このとき、保持手段５０に
よって保持されている記録媒体１０の端部が後端側とな
るように分離・搬送する。

【００１１】搬送された記録媒体１０は、剥離手段７０
によって、第１シート１１と第２シート１２とが剥離さ
れる。この剥離によって、レーザー装置３１の光ビーム
Ｌにより照射された部分が第２シート１２に転写され、
第１シート１１上には未露光部分の色材層が残ることに
より、画像形成がなされる。記録媒体１０が剥離される
と、画像形成されたシートとして利用される第１シート
１１は、排紙ローラ６３により機外の排紙トレイ６４上
に排紙される。第２シート１２は、回収手段８０によっ
て巻き取られて回収される。

【００１２】このように、本実施の形態の画像形成装置
においては、ドラム４０の外周面上に巻回された記録媒
体１０に対して、レーザー装置３０から出射した光ビー
ムＬを照射して、像を形成するものであるから、高画質
な画像記録を達成するためには、レーザー装置３１の副
走査方向の直進駆動を、送りムラなく、スムーズに行わ
せることが必須である。

【００１３】・ドラム４０の駆動機構 ドラム４０を貫通して一体をなす回転軸６の一方の軸端
には、カップリング３を介して駆動モータ４に接続して
いる。駆動モータ４の端部にはロータリーエンコーダ５
が設けられ、駆動モータ４の回転速度を検出する。な
お、ドラム４０の回転軸６を延長して、駆動モータ４の
ロータと一体構成にした構造にしてもよい。

【００１４】・レーザー装置３１の移動機構 レーザーヘッド（記録素子）３１Ａを備えたレーザー装
置３１は、ベース部材（キャリッジ）３２の上面側に搭
載されている。ベース部材３２の底面側には、ドラム４
０に近い側に２箇所の主スライダー３３が、ドラム４０
から遠い側に１箇所の副スライダー３４が固定されてい
る。

【００１５】主スライダー３３は回転軸６に平行して水
平配置された平滑な表面を有する主ガイド部材（ガイド
レール）３５の面上を副走査方向に摺動可能である。副
スライダー３４は、主ガイド部材３５に平行して支持部
材３６Ａ，３６Ｂにより水平支持された平滑な表面を有
する副ガイド部材（ガイドバー）３７に嵌合し、副走査
方向に摺動可能である。したがって、レーザー装置３１
を搭載するベース部材３２は、２箇所の主スライダー３
３と１箇所の副スライダー３４とにより、主ガイド部材
３５及び副ガイド部材３７上に３点支持されて、副走査
方向に摺動する。

【００１６】レーザー装置３１を搭載するベース部材３
２は、リニアモータ３８により副走査方向に移動され
る。リニアモータ３８は、磁石を備えた長尺のレール状
をなし装置本体に固定されたマグネットヨーク３８Ａ
と、移動可能なベース部材３２に備えた可動コイル３８
Ｂとから構成されている。

【００１７】このとき、レーザー装置３１を搭載するベ
ース部材３２は、２つのガイド部材３５，３７上を摺動
して、案内される。この２つのガイド部材３５，３７
は、リニアモータ３８を挟んで設けられている。

【００１８】・駆動部の制御 記録媒体１０側のガイドレール３５と記録媒体１０との
間に検出手段であるリニアエンコーダ３９が設けられ、
レーザー装置３１側に設けられた検出素子（センサ）に
よって、レーザーヘッド３１Ａの位置や速度などが検出
できるようになっている。この検出素子によって検出さ
れたレーザーヘッド３１Ａの位置や速度に基づいて、制
御手段がレーザー装置３１側の可動コイル３８Ｂに流す
電流を制御し、レーザーヘッド３１Ａを等速に副走査方
向へ移動させる。また、駆動モータ４に設けられたロー
タリーエンコーダ５は、駆動モータ４の回転速度を一定
に制御する。

【００１９】・ドラムの構造 図４は、本発明によるドラム４０の断面図である。図４
（ａ）はドラム４０及び保持手段５０の回転軸方向の断
面図、図４（ｂ）はドラム４０及び保持手段５０のＡ−
Ａ拡大断面図である。図５（ａ）はドラム４０及び保持
手段５０の平面図、図５（ｂ）はドラム４０及び保持手
段５０の側面図である。図６はドラム４０及び保持手段
５０の部分斜視図、図７はドラム４０及び保持手段５０
の部分断面図である。

【００２０】図２に示すように、ドラム４０を貫通する
回転軸６の両端にそれぞれ与圧固定されているアンギュ
ラーベアリング２Ｂ，２Ｃは固定台１Ａ上に直立固定さ
れた側壁１Ｂ，１Ｃ内に支持されている。

【００２１】ドラム４０は、複数の構造体を、回転軸６
の方向に連結して構成している。個々の構造体は、円筒
部４１と、円筒部４１より外径が大きく、その外周面に
記録媒体１０を巻き付ける突出円筒面部４２と、突出円
筒面部４２の内周面から回転軸６の方向に向けて突出し
回転軸６を法線とする円板状の鍔部４３とにより一体的
に構成されている。突出円筒面部４２は回転軸６と同方
向における位置が鍔部４３が設けられた位置と同じ位置
に、鍔部４３の位置に対応して、円筒部４１の外周面側
に突出している。鍔部４３は、リング状の円板状をな
し、その中心は回転軸６と嵌合または近接している。記
録媒体１０は突出円筒面部４２の外周面に巻き付けられ
る。

【００２２】突出円筒面部４２は、円筒部４１の外周面
よりも回転軸６に直交する方向に突出した円筒面であ
る。この各構造体の突出円筒面部４２の突出面を、記録
媒体１０と接触させて巻き付ける面とする。したがっ
て、突出円筒面部４２を加工する際には、鍔部４３の存
在により、強度が増しているため、加工に伴う応力の歪
み量の差が生じにくく、加工精度の向上を図れ、ひいて
は画像形成材料の巻き付け精度を向上させ、高画質な画
像を記録できる。しかも、イナーシャ量を極端に増すこ
とがないので、起動や停止の時間を短縮することがで
き、画像形成スピードを向上させることができる。

【００２３】また、このような構造体を複数個連結する
ことにより、ドラム４０を構成させるので、ドラム４０
の製造を容易とすることができる。

【００２４】さらに、本実施形態では、主走査方向をド
ラム４０の回転方向（レーザからの光は、ドラム上を螺
旋状に露光する）としているので、レーザの自動焦点機
構による画像形成材料の変位に伴う焦点移動を、容易に
行うことができる。

【００２５】・保持手段の構成 保持手段５０は、ドラム４０上に記録媒体１０を巻回、
保持する手段であり、記録媒体１０の先端及び後端のそ
れぞれを保持するために一対で構成され、ドラム４０の
外周上に設けられ、ドラム４０の母線方向に複数組配列
されている。

【００２６】各々の保持手段５０の左右一対のホルダー
（グリッパー）５１は、それぞれ支軸５２を中心に回動
可能に設けられている。ホルダー５１の先端には、爪部
材５３が設けられ、この爪部材５３は、ゴム等の弾性材
料で構成された凸状（ギザギザ形状）部を有している。
２本の支軸５２は回転軸６と平行に配置され、その両端
部は、ドラム４０の回転軸方向の両端付近の鍔部４３に
それぞれ固定された両端支持板５４に固定支持されてい
る。さらに２本の支軸５２の中間部分は、両端支持板５
４の中間に配置された複数の中間支持板５５に支持され
ている。中間支持板５５はドラム４０に記録媒体１０を
先端部を挿入するときの先端部ストッパーを兼用しても
よい。あるいは、この先端部ストッパーは中間支持板５
５とは別個に配置してもよい。

【００２７】各々のホルダー５１の先端部は、バネ等の
付勢部材５６によって記録媒体１０を保持する方向に弾
性付勢されている。さらに、この付勢部材５６の付勢力
を規制するために、すなわち、所定以上にホルダーが回
動しないように、規制部材（ストッパーピン）５７が設
けられている。

【００２８】・保持手段５０の動作図８（ａ）はドラム
４０に記録媒体１０を巻回する以前の状態を示す保持手
段５０の拡大断面図、図８（ｂ）はドラム４０に記録媒
体１０を巻回する状態を示す保持手段５０の拡大断面図
である。

【００２９】画像形成装置本体側の駆動手段による加圧
力Ｆにより、付勢部材５６の弾性付勢力に抗してホルダ
ー５１が加圧され、支軸５２を中心にして回動すること
により、爪部材５３とドラム４０との間に間隙が生じ、
この間隙に記録媒体１０の先端を差し込む。差し込んだ
後に加圧力Ｆを除去すれば、付勢部材５６の弾性付勢力
により、ホルダー５１が記録媒体１０を保持する方向に
回動し、このとき、爪部材５３が記録媒体１０と接触
し、更にホルダー５１が付勢部材５６により回動する
と、爪部材５３が変形して、記録媒体１０にテンション
を付与することになる。そして、ホルダー５１の回動
は、ストッパーピン５７によって止められる。このと
き、記録媒体１０は、ドラム４０と爪部材５３の変形に
よってテンションを受けた状態で、しっかりとドラム４
０の外周面上に保持されることになる。

【００３０】引き続いて、ドラム４０の回転と記録媒体
１０の給紙により、密着ローラ６１によって、記録媒体
１０はドラム４０に密着されて、ドラム４０の外周面に
記録媒体１０が巻き付く。そして、記録媒体１０の後端
に対しては、上述の先端と同様に、ホルダー５１を回動
させて、爪部材５３とドラム４０との間に生じた間隙に
後端を差し込み、付勢部材５６によってホルダー５１が
記録媒体１０を保持する方向に回動し、爪部材５３が変
形して、記録媒体１０にテンションを付与し、ストッパ
ーピン５７によってその回動が止められる。したがっ
て、記録媒体１０は、先端及び後端が爪部とドラム４０
の周面とで密着、保持状態となり、しかも、爪部材５３
の変形によってテンションを受けた状態で、しっかりと
保持されることになる。

【００３１】このように構成することにより、記録媒体
１０上に画像形成を行う際に、ドラム４０を高速回転さ
せたとき、その遠心力を利用することなくドラム４０上
に記録媒体１０を保持することができ、上述した作用効
果を奏する。また、ホルダー５１による保持を付勢部材
５６を用いて行っているので、構成を簡単にすることが
できる。また、ストッパーピン５７を設けることによ
り、ドラム４０の回転時におけるホルダー５１の動きを
防止することがきる。

【００３２】図９は複数の歯型形状をなす弾性爪部材の
圧接過程を示す模式図であり、爪部材５３として弾性部
材を用いた場合、記録媒体１０をドラム４０上に密着、
保持する圧接過程態を示す。図９（ａ）は複数の歯型形
状（ギザギザ形状）の弾性を有する爪部材５３の先端部
がドラム４０上の記録媒体１０の表面に接触した状態を
示す。図９（ｂ）は、外部の加圧力Ｆにより複数の歯型
形状の弾性を有する爪部材５３の先端部がドラム４０上
の記録媒体１０の表面を押圧して弾性変形して、記録媒
体１０を最初のａ位置からｂ位置に矢印方向に移動させ
た状態を示す。このときの移動量ｃは、ホルダー５１の
加圧力、弾性爪部材５３の付勢力、各部材間の摩擦力等
により決まる。

【００３３】図１０は保持手段の他の実施の形態を示す
断面図である。なお、図面に使用されている符号につい
て、前記実施の形態と同じ機能を有する部分には、同符
号を付している。また、前記実施の形態と異なる点を説
明する。

【００３４】ホルダー５１の上部には、複数の爪部材５
３が各軸５３Ａを中心にして揺動可能に支持され、傾斜
配置されている。各爪部材５３は軸５３Ａに設けた図示
しない付勢手段（捩りバネ等）によりストッパー部５３
Ｂに圧接するように付勢されている。ホルダー５１が外
部の加圧力Ｆにより押圧されて支軸５２を中心にして、
図示の時計方向に回動されると、各爪部材５３の先端部
がドラム４０上の記録媒体１０の表面を押圧して、各爪
部材５３は付勢力に抗して揺動して、記録媒体１０を矢
印方向に移動させ、記録媒体１０にテンションを付加し
て、ドラム４０に密着、巻回させる。

【００３５】図１１は、保持手段の更に他の実施の形態
を示す断面図である。

【００３６】ホルダー５１の上部の先端部には、複数の
リンク部材５８が揺動可能に支持され傾斜配置されてい
る。このリンク部材５８の下方の他端は、保持部材５８
Ａに揺動可能に接続されている。保持部材５８Ａはバネ
５８Ｂにより付勢されている。保持部材５８Ａの下面側
には、合成ゴム等から成る弾性部材５９が固定されてい
る。

【００３７】ホルダー５１に外部から加圧力Ｆが加えら
れると、ホルダー５１が支軸５２を中心にして揺動し
て、弾性部材５９がドラム４０上の記録媒体１０の上面
に圧接する。ホルダー５１がさらに揺動されると、傾斜
配置されたリンク部材５８を介して、加圧力Ｆの水平分
力により保持部材５８Ａと弾性部材５９がバネ５８Ｂの
付勢力に抗して、図示左向きの矢印方向に平行移動し
て、弾性部材５９がドラム４０上の記録媒体１０の上面
を押圧しながら図示左向きの矢印方向に移動させる。

【００３８】図１２は、保持手段５０がドラム４０上の
記録媒体１０に作用するテンションを説明する図であ
る。

【００３９】ホルダー５１の先端部の爪部材５３として
弾性部材５９を用いたことにより、保持手段５０を簡単
な構成とすることができる。図１２に示すように、ホル
ダー５１の回動中心の支軸５２を、ドラム４０と弾性部
材５９との接触点ｐにおけるドラム４０の接線ｔより外
側に設ける。接触点ｐにおいて、ホルダー５１の接線方
向に作用する加圧力Ｆは、ドラム４０上の記録媒体１０
では、接触点ｐにおけるドラム４０の接線ｔ方向の分力
Ｆｔと、ドラム４０の法線ｎ方向の分力Ｆｎとに分割さ
れる。接線ｔ方向の分力Ｆｔは、ドラム４０の外周面上
に巻回された記録媒体１０に矢印方向のテンションを与
える。なお、弾性部材５９の記録媒体接触面に凹凸や粗
面を形成したり、図示９に示す歯型形状に形成すると、
記録媒体１０へのテンション効果が増大する。

【００４０】

【発明の効果】請求項１により、ドラムの回転力を利用
することなくドラム上に記録媒体を保持することがで
き、ドラムの回転中に振動の発生を抑え、画像形成時の
画像の乱れをなくし、高画質な画像形成を行うことがで
きる。また、記録媒体を爪部材によりクランプすると
き、記録媒体にテンションを与える方向にクランプされ
るので、記録媒体をドラム外周面に緩みなく巻き付ける
ことができる。

【００４１】請求項２により、簡単な構成により、ドラ
ム上に記録媒体を保持しているとき、常にテンションを
付与することができる。

【００４２】請求項３により、ドラムの回転に伴い保持
手段が変位することを防止できるので、高画質な画像形
成ができる。

【００４３】請求項４により、記録場板の両端側からテ
ンションを付与することができるので、さらに高画質な
画像形成が可能となる。

【００４４】請求項５により、保持手段の爪部の構成を
簡単にすることができ、低コスト化を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置の断面構成図。

【図２】前記画像形成装置の斜視図。

【図３】前記画像形成装置の平面図及び側断面図。

【図４】本発明によるドラム及び保持手段の回転軸方向
の断面図、及びドラムと保持手段のＡ−Ａ拡大断面図。

【図５】ドラム及び保持手段の平面図及び側面図。

【図６】ドラム及び保持手段の部分斜視図。

【図７】ドラム及び保持手段の部分断面図。

【図８】ドラムに記録媒体を巻回する以前の状態と、巻
回する状態を示す保持手段の拡大断面図。

【図９】複数の歯型形状をなす弾性爪部材の圧接過程を
示す模式図。

【図１０】保持手段の他の実施の形態を示す断面図。

【図１１】保持手段の更に他の実施の形態を示す断面
図。

【図１２】保持手段がドラム上の記録媒体に作用するテ
ンションを説明する図。

【符号の説明】

６ 回転軸 １０ シート状画像形成材料（記録媒体） ３０ 露光光学系 ３１ レーザー装置（光ビーム露光装置） ３１Ａ レーザーヘッド（記録素子） ４０ ドラム ４１ 円筒部 ４２ 突出円筒面部 ５０ 保持手段 ５１ ホルダー（グリッパー） ５２ 支軸 ５３ 爪部材 ５４ 両端支持板 ５５ 中間支持板 ５６ 付勢部材（バネ） ５７ ストッパーピン ５８ リンク部材 ５９ 弾性部材 ６１ 密着ローラ Ｆ 加圧力 Ｆｔ，Ｆｎ 分力

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向へ回転する円筒状のドラム上
   に巻回された記録媒体に対して、光ビーム露光装置を前
   記主走査方向と直交する副走査方向へ移動させつつ、前
   記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記ドラムの外周に巻回された記録媒体の主走査方向の
   両端を保持する保持手段は、回動可能に構成され、前記
   保持手段が記録媒体を前記ドラム上に挟持する方向に回
   動したとき、前記記録媒体の両端と接触する前記保持手
   段の爪部材が、前記記録媒体面を前記ドラムの外周面に
   密接するように張力を付与する方向に変位して、前記記
   録媒体を保持することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段は、前記爪部材を前記記録
   媒体の両端を保持する方向に付勢する付勢部材を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段は、前記爪部材が所定の位
   置以上に移動しないように規制する規制部材を有するこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記保持手段は、前記記録媒体の両端を
   保持するために、前記副走査方向に複数箇所設けられた
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記爪部材は、弾性部材で構成されたこ
   とを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像
   形成装置。